電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程(cheng)主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電弧熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類(lei)包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)，又(you)易于開采，因(yin)此(ci)，被(bei)廣(guang)泛用作電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料。采用菱鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣(qi)體，由于有大量氣(qi)體從爐內排出影響著電(dian)熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化了車間生產環境。但由于優質菱鎂礦(kuang)石容易獲得(de)，價格很低廉，所以(yi)，仍(reng)是(shi)我國電熔氧化鎂用(yong)得(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦。菱(ling)鎂礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)含量(liang)高低和化(hua)(hua)學(xue)成分直(zhi)接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)也直(zhi)接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂得到(dao)的(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量(liang)和品(pin)級比例，必須對(dui)各種礦石進(jin)行(xing)適當的(de)配(pei)比后(hou)進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂石(shi)。我國的遼寧(ning)省水鎂石(shi)的礦源非常(chang)豐富(fu)，水鎂石(shi)中氧(yang)化鎂含量高于菱鎂礦石(shi)。它(ta)也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化鎂的原料，部分地區水鎂石(shi)的化學成分見表2。

表(biao)2水(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以輕(qing)燒氧化鎂作為電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂原料(liao)，可以使生產環境得到(dao)改善，可以降低運(yun)輸費用。由于電(dian)(dian)熔(rong)時排(pai)出氣體少(shao)，成分也較均勻，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂質量有(you)利。

我國有一些電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產出白色(se)大結晶(jing)電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影(ying)響(xiang)生產成(cheng)本。目前(qian)，有的(de)廠家采用反射爐(lu)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加入(ru)(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又(you)比用球(qiu)料(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)時便宜，因而(er)得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了(le)某(mou)些電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特(te)殊要求，有時(shi)必須(xu)(xu)在電熔(rong)(rong)過(guo)程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和(he)石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業(ye)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)產電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的雜(za)質氣體(ti)(ti)(相)也(ye)屬(shu)于晶(jing)體(ti)(ti)的雜(za)質，可明顯影響晶(jing)粒的長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質相的作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)界(jie)(jie)運動所需(xu)的能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)相相遇時(shi)，晶(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)相橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比，所以必須(xu)(xu)提高(gao)晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開(kai)第(di)二(er)相繼續運動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)相相遇時(shi)，與(yu)第(di)二(er)相橫(heng)截面(mian)積(ji)相等(deng)的晶(jing)界(jie)(jie)必須(xu)(xu)變形，第(di)二(er)相數(shu)量(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒長大(da)的極限尺寸愈小(xiao)。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯(xian)氣(qi)孔率(lv)，也應(ying)盡量減(jian)少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂的氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂砂(sha)電熔有其(qi)顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力(li)學本(ben)性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)外層結構(gou)等(deng)相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結合特性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作用、結晶構(gou)造等(deng)決(jue)定它是一高熔點化合物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔(rong)點和(he)結(jie)(jie)構參數(shu)：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結(jie)(jie)構類型NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)重要過(guo)(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)各種形式的(de)(de)(de)(de)(de)加熱方法產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必(bi)須消耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)(de)(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)強大電(dian)弧產生(sheng)高溫而(er)熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)方法叫(jiao)做電(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程一般包括熱的(de)(de)(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫水過(guo)程。用水鎂(mei)石作原料有一脫水過(guo)程。水鎂(mei)石的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂礦作為原(yuan)料時(shi)有(you)一(yi)個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個方面。一(yi)方面是菱(ling)(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)(ling)鎂礦石的主(zhu)要成分是碳酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在電(dian)(dian)熔過程中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)(shi)墨粉(fen)(fen)末添加(jia)物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)熔爐(lu)起(qi)動過程中(zhong)需在三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨電(dian)(dian)極)的(de)下(xia)端用石(shi)(shi)墨粉(fen)(fen)末鋪(pu)成三(san)角形或星(xing)形導線路(lu)，在通電(dian)(dian)過程中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程即(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和(he)氧(yang)(yang)(yang)離子在強電(dian)(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能作用下，克(ke)服單晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)晶(jing)(jing)格能的(de)束縛，變成(cheng)能自由運動的(de)過(guo)程。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)一過(guo)程中需消(xiao)耗(hao)(hao)大(da)量的(de)電(dian)(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)(dian)能損失值3.2%，從這(zhe)些統計數據(ju)可以(yi)看出，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)